Учение о свете - оптика презентация

также его взаимодействие с
веществом.

Учение о свете принято делить на три части:


Геометрическая (или лучевая) оптика.
Волновая оптика.
Квантовая оптика

прозрачной среде на основе представления о свете как совокупности световых лучей.


Законы геометрической оптики:

Закон прямолинейного распространения света.
Закон отражения света.
Закон преломления света.

Общий критерий применимости
геометрической оптики d » λ

различными скоростями,
меньшими скорости света в вакууме

в среде υ < c с = 300000000 м/с
в воздухе, вакууме υ = с

Оптически однородная среда – если во всех её точках скорость распространения одинаковая.

одинаковой фазы.

Плоская волна




Сферическая волна



Световой луч – это линия вдоль которой распространяется
энергия световых электромагнитных волн.
скорость волны направлена по лучу

Фронт волны

л
у
ч

Евклид (Древняя Греция)

« В однородной оптической среде свет
распространяется прямолинейно»

Закон объясняет:

образование теней и полутеней;
солнечные и лунные затмения;
метод визирования в строительстве.

лучей из-за препятствия
на их пути.

Если лучи исходят из точки,
создаётся полная тень.
Если лучи исходят из протяжённого
источника, то вокруг полной тени
создаётся полутень.

отражение и преломление.
Полное поглощение света поверхностью тела мы воспринимаем как черный цвет поверхности; частичное поглощение света может восприниматься как окрашивание поверхности в определенный цвет, в том числе и в серый.

означает изменение направления переноса энергии света таким образом, что свет продолжает распространяться в первоначальной среде.
Если пучок параллельных лучей падает на неровную поверхность или мелкие частицы, то направление лучей меняется случайным образом, и говорят о рассеянии света

а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения).
Угол отражения γ равен углу падения α.

раздела двух сред в точке падения.

Угол отражения – угол между отражённым лучом и
Перпендикуляром к границе раздела двух сред.

Зеркальное отражение:

Отражение параллельных
падающих лучей от плоской
поверхности, при котором все
отражённые лучи параллельны.

а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления β есть величина, постоянная для двух данных сред:

Закон преломления был экспериментально установлен голландским ученым В. Снеллиусом в 1621 

точке падения луча.

Постоянную величину n называют
относительным показателем преломления второй среды
относительно первой.
Показатель преломления среды относительно вакуума
называют абсолютным показателем преломления.
Относительный показатель преломления
двух сред равен отношению их абсолютных показателей
преломления: n = n2 / n1.

представлениям, преломление является следствием изменения скорости распространения волн при переходе из одной среды в другую. Физический смысл показателя преломления – это отношение скорости распространения волн в первой среде υ1 к скорости их распространения во второй среде υ2:

Абсолютный показатель преломления равен отношению скорости света c в вакууме к скорости света υ в среде:

света из оптически более плотной среды в оптически менее плотную n2 < n1 (например, из стекла в воздух) можно наблюдать явление полного отражения, то есть исчезновение преломленного луча. Это явление наблюдается при углах падения, превышающих некоторый критический угол α пр, который называется предельным углом полного внутреннего отражения

удобно переписать в виде